(57)【要約】  配線基板３は、互いに結合した第１無機絶縁粒子１３ａと、該第１無機絶縁粒子１３ａよりも粒径が大きく、第１無機絶縁粒子１３ａを介して互いに結合した第２無機絶縁粒子１３ｂと、を有する第１無機絶縁層１１ａを備えている。また、配線基板３の製造方法は、第１無機絶縁粒子１３ａ及び該第１無機絶縁粒子１３ａよりも粒径が大きい第２無機絶縁粒子１３ｂを含む無機絶縁ゾル１３ｘを塗布する工程と、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂを、第１無機絶縁粒子１３ａの結晶化開始温度未満及び第２無機絶縁粒子１３ｂの結晶化開始温度未満の温度で加熱して、第１無機絶縁粒子１３ａを互いに結合させるとともに、第１無機絶縁粒子１３ａを介して第２無機絶縁粒子１３ｂを互いに結合させる工程と、を備えている。【選択図】図２
2011037260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに結合した第１無機絶縁粒子と、該第１無機絶縁粒子よりも粒径が大きく、前記第１無機絶縁粒子を介して互いに接着した第２無機絶縁粒子と、を有する無機絶縁層を備えたことを特徴とする構造体。
【請求項２】
請求項１に記載の構造体において、
前記第１無機絶縁粒子の粒径は、３ｎｍ以上１１０ｎｍ以下であり
前記第２無機絶縁粒子の粒径は、０．５μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする構造体。
【請求項３】
請求項２に記載の構造体において、
前記第１無機絶縁粒子及び前記第２無機絶縁粒子は、アモルファス状態であることを特徴とする構造体。
【請求項４】
請求項２に記載の構造体において、
前記第１無機絶縁粒子は、粒径が３ｎｍ以上１５ｎｍ以下に設定された第３無機絶縁粒子と、粒径が３５ｎｍ以上１１０ｎｍ以下に設定された第４無機絶縁粒子と、を更に有し、
前記第３無機絶縁粒子及び第４無機絶縁粒子は、前記第２無機絶縁粒子同士の間に配されていることを特徴とする構造体。
【請求項５】
請求項４に記載の構造体において、
前記第４無機絶縁粒子同士は、前記第３無機絶縁粒子を介して互いに接着していることを特徴とする構造体。
【請求項６】
請求項５に記載の構造体において、
前記第２無機絶縁粒子及び前記第４無機絶縁粒子は、前記第３無機絶縁粒子を介して互いに接着していることを特徴とする構造体。
【請求項７】
請求項１に記載の構造体において、
導電層を更に備え、
前記無機絶縁層は、第１無機絶縁部と、第１無機絶縁部よりも前記導電層に近接する第２無機絶縁部と、を有し、前記第２無機絶縁部の前記第２無機絶縁粒子の含有量は、前記第１無機絶縁部の前記第２無機絶縁粒子の含有量よりも多いことを特徴とする構造体。
【請求項８】
請求項１に記載の構造体において、
導電層を更に備え、
前記無機絶縁層は、第１無機絶縁部と該第１無機絶縁部よりも前記導電層に隣接した前記第２無機絶縁部とからなり、前記第２無機絶縁部は前記第２無機絶縁粒子を有し、前記第１無機絶縁部は、前記第２無機絶縁粒子を有しないことを特徴とする構造体。
【請求項９】
請求項８に記載の構造体において、
前記第２無機絶縁部は、前記第１無機絶縁部に向って突出した、前記第２無機絶縁粒子を含む第１突出部を有することを特徴とする構造体。
【請求項１０】
請求項１に記載の構造体において、
前記無機絶縁層の一主面上に設けられた樹脂層と、を更に備え、
前記無機絶縁層は、前記一主面に開口を有する溝部を備え、前記溝部には、前記樹脂層の一部が配されていることを特徴とする構造体。
【請求項１１】
請求項１に記載の構造体において、
前記無機絶縁層上に樹脂層を更に備え、
前記無機絶縁層は、空隙を有し、前記樹脂層は、その一部が前記空隙内に配されていることを特徴とする構造体。
【請求項１２】
請求項１１に記載の構造体において、
前記無機絶縁層は、前記空隙に向って突出した、前記第２無機絶縁粒子を含む第２突出部を有することを特徴とする構造体。
【請求項１３】
請求項１に記載の構造体において、
前記無機絶縁層上に樹脂層を更に備え、
前記無機絶縁層は、前記樹脂層に向って突出した、前記第２無機絶縁粒子を含む第３突出部を有することを特徴とする構造体。
【請求項１４】
第１無機絶縁粒子及び該第１無機絶縁粒子よりも粒径が大きい第２無機絶縁粒子を含む無機絶縁ゾルを塗布する工程と、
前記第１無機絶縁粒子及び前記第２無機絶縁粒子を、前記第１無機絶縁粒子の結晶化開始温度未満及び前記第２無機絶縁粒子の結晶化開始温度未満の温度で加熱して、前記第１無機絶縁粒子を互いに結合させるとともに、前記第１無機絶縁粒子を介して前記第２無機絶縁粒子を互いに結合させる工程と、
を備えたことを特徴とする構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器（たとえば各種オーディオビジュアル機器、家電機器、通信機器、コンピュータ機器及びその周辺機器）や輸送機、建物等あらゆる物に使用される構造体およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器に用いられる配線基板として、樹脂層と、セラミック層とを備えた配線基板が知られている。【０００３】
例えば、特開平２−２５３９４１号公報には、金属箔の片面にセラミックを溶射してセラミック層を形成し、該金属箔のセラミック層側と接するようにプリプレグを積層して熱圧成形して形成された配線基板が記載されている。【０００４】
しかしながら、一般的に、セラミック層は剛性が高いが割れやすいため、配線基板に応力が印加された場合、クラックがセラミック層に生じやすくなる。それ故、該クラックが伸長して配線に達すると、該配線に断線が生じやすくなり、ひいては配線基板の電気的信頼性が低下しやすくなる。【０００５】
従って、電気的信頼性を改良した配線基板を提供することが望まれている。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、電気的信頼性を改善した構造体を提供することによって上記要求を解決する。
【０００７】
本発明の一形態にかかる構造体は、互いに結合した第１無機絶縁粒子と、該第１無機絶縁粒子よりも粒径が大きく、前記第１無機絶縁粒子を介して互いに結合した第２無機絶縁粒子と、を有する無機絶縁層を備えている。
【０００８】
本発明の一形態にかかる構造体の製造方法は、第１無機絶縁粒子及び該第１無機絶縁粒子よりも粒径が大きい第２無機絶縁粒子を含む無機絶縁ゾルを塗布する工程と、前記第１無機絶縁粒子及び前記第２無機絶縁粒子を、前記第１無機絶縁粒子の結晶化開始温度未満及び前記第２無機絶縁粒子の結晶化開始温度未満の温度で加熱して、前記第１無機絶縁粒子を互いに結合させるとともに、前記第１無機絶縁粒子を介して前記第２無機絶縁粒子を互いに結合させる工程と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態にかかる配線基板を備えた実装構造体を厚み方向に切断した断面図である。
【図２】図２Aは、図１に示した実装構造体のＲ１部分を拡大して示した断面図であり、図２Bは、２つの第１無機絶縁粒子が結合した様子を模式的に現したものである。
【図３】図３Aは、図１に示した実装構造体のＲ２部分を拡大して示した断面図であり、図３Bは、図２Aに示した実装構造体のＲ３部分を拡大して示した断面図である。
【図４】図４A及び図４Bは、図１に示す配線基板の製造工程を説明する厚み方向に切断した断面図であり、図４Cは、図４BのＲ４部分を拡大して示した断面図である。
【図５】図５A乃至図５Cは、図１に示す配線基板の製造工程を説明する厚み方向に切断した断面図である。
【図６】図６A乃至図６Cは、図１に示す配線基板の製造工程を説明する厚み方向に切断した断面図である。
【図７】図７A及び図７Bは、図１に示す配線基板の製造工程を説明する厚み方向に切断した断面図である。
【図８】図８Aは、本発明の第２実施形態にかかる配線基板を備えた実装構造体を厚み方向に切断した断面図であり、図８Bは、図８Aに示した実装構造体のＲ５部分を拡大して示した断面図である。
【図９】図９Aは、図８BのI−I線に沿う平面方向に切断した断面図であり、図９Bは、図８Aに示した実装構造体のＲ６部分を拡大して示した断面図である。
【図１０】図１０Aは、図８Aに示す配線基板の製造工程を説明する厚み方向に切断した断面図であり、図１０Bは、図１０AのＲ７部分を拡大して示した断面図であり、図１０Cは、図８Aに示す配線基板の製造工程を説明する、図１０AのＲ７部分に相当する部分を拡大して示した断面図である。
【図１１】図１１A及び図１１Bは、図８Aに示す配線基板の製造工程を説明する、図１０AのＲ７部分に相当する部分を拡大して示した断面図である。
【図１２】図１２Aは、本発明の第３実施形態にかかる配線基板を備えた実装構造体を厚み方向に切断した断面図であり、図１２Bは、図１２Aに示した実装構造体のＲ８部分を拡大して示した断面図である。
【図１３】図１３Aは、図１２BのII−II線に沿う平面方向に切断した断面図であり、図１３Bは、図１２Aに示した実装構造体のＲ９部分を拡大して示した断面図である。
【図１４】図１４A及び図１４Bは、図１２Aに示す配線基板の製造工程を説明する厚み方向に切断した断面図であり、図１４Cは、図１４BのＲ１０部分を拡大して示した断面図である。
【図１５】図１５A及び図１５Bは、図１２Aに示す配線基板の製造工程を説明する、図１４BのＲ１０部分に相当する部分を拡大して示した断面図である。
【図１６】図１６A及び図１６Bは、試料１の積層板を厚み方向に切断した断面の一部を電界放出型電子顕微鏡により撮影した写真である。
【図１７】図１７Aは、図１６BのＲ１１部分を拡大した写真であり、図１７Bは、試料５の積層板を厚み方向に切断した断面の一部を電界放出型電子顕微鏡により撮影した写真である。
【図１８】図１８Aは、図１７BのＲ１２部分を拡大した写真であり、図１８Bは、試料６の積層板を厚み方向に切断した断面の一部を電界放出型電子顕微鏡により撮影した写真である。
【図１９】図１９Aは、試料１２の積層板を厚み方向に切断した断面の一部を、電界放出型電子顕微鏡により撮影した写真であり、図１９Bは、図１９AのＲ１３部分を拡大した写真である。
【図２０】図２０Aは、試料１６の積層板を厚み方向に切断した断面の一部を電界放出型電子顕微鏡により撮影した写真であり、図２０Bは、試料１６の積層板の無機絶縁層を平面方向に切断した断面の一部を電界放出型電子顕微鏡により撮影した写真である。
【図２１】図２１A及び図２１Bは、試料１６の積層板の無機絶縁層を平面方向に切断した断面の一部を電界放出型電子顕微鏡により撮影した写真である。
【図２２】図２２Aは、試料１７の積層板を厚み方向に切断した断面の一部を電界放出型電子顕微鏡により撮影した写真であり、図２２Bは、試料１８の積層板を厚み方向に切断した断面の一部を電界放出型電子顕微鏡により撮影した写真である。
【図２３】図２３Aは、試料１９の積層板を厚み方向に切断した断面の一部を電界放出型電子顕微鏡により撮影した写真であり、図２３Bは、試料２０の積層板を厚み方向に切断した断面の一部を電界放出型電子顕微鏡により撮影した写真である。
【図２４】図２４は、試料２１の積層板を厚み方向に切断した断面の一部を電界放出型電子顕微鏡により撮影した写真である。
【図２５】図２５Aは、試料２２の積層板を厚み方向に切断した断面の一部を電界放出型電子顕微鏡により撮影した写真であり、図２５Bは、試料２２の積層板を平面方向に切断した断面の一部を電界放出型電子顕微鏡により撮影した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下に、本発明の第１実施形態に係る配線基板を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１に示した配線基板３は、例えば各種オーディオビジュアル機器、家電機器、通信機器、コンピュータ装置又はその周辺機器などの電子機器に使用されるものである。
【００１２】
この配線基板３は、コア基板５と、コア基板５の上下面に形成された一対の配線層６とを含んでおり、電子部品２を支持するとともに、電子部品２を駆動もしくは制御するための電源や信号を電子部品２へ供給する機能を有する。
【００１３】
なお、電子部品２は、例えばＩＣ又はＬＳＩ等の半導体素子であり、配線基板３に半田等の導電材料からなるバンプ４を介してフリップチップ実装されている。この電子部品２は、母材が、例えばシリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム砒素リン、窒化ガリウム又は炭化珪素等の半導体材料により形成されている。
【００１４】
以下、配線基板３の構成について詳細に説明する。
【００１５】
（コア基板）
コア基板５は、配線基板３の剛性を高めつつ一対の配線層６間の導通を図るものであり、配線層６を支持する基体７と、基体７に設けられたスルーホールと、該スルーホール内に設けられ、一対の配線層６同士を電気的に接続する筒状のスルーホール導体８と、該スルーホール導体８に取り囲まれた絶縁体９を含んでいる。
【００１６】
基体７は、第１樹脂層１０ａと該第１樹脂層１０ａ上下面に設けられた第１無機絶縁層１１ａとを有する。
【００１７】
第１樹脂層１０ａは、基体７の主要部をなすものであり、例えば樹脂部と該樹脂部に被覆された基材を含む。第１樹脂層１０ａは、厚みが例えば０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下に設定され、ヤング率が例えば０．２ＧＰａ以上２０ＧＰａ以下に設定され、平面方向への熱膨張率が例えば３ｐｐｍ／℃以上２０ｐｐｍ／℃以下に設定され、厚み方向への熱膨張率が例えば３０ｐｐｍ／℃以上５０ｐｐｍ／℃以下に設定され、誘電正接が例えば０．０１以上０．０２以下に設定されている。
【００１８】
ここで、第１樹脂層１０ａのヤング率は、市販の引張り試験機を用いて、ＩＳＯ５２７‐１：１９９３に準じた測定方法により測定される。また、第１樹脂層１０ａの熱膨張率は、市販のＴＭＡ（Thermo-Mechanical Analysis）装置を用いて、ＪＩＳＫ７１９７‐１９９１に準じた測定方法により測定される。また、第１樹脂層１０ａの誘電正接は、ＪＩＳＲ１６２７‐１９９６に準じた共振器法により測定される。以下、第２樹脂層１０ｂや第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂをはじめとする各部材のヤング率、熱膨張率及び誘電正接は、第１樹脂層１０ａと同様に測定される。
【００１９】
第１樹脂層１０ａの樹脂部は、例えばエポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、シアネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂又はポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂により形成することができる。前記樹脂部は、ヤング率が例えば０．１ＧＰａ以上５ＧＰａ以下に設定され、厚み方向及び平面方向への熱膨張率が例えば２０ｐｐｍ／℃以上５０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。
【００２０】
第１樹脂層１０ａに含まれる前記基材は、第１樹脂層１０ａの平面方向の熱膨張率を低減するとともに、第１樹脂層１０ａの剛性を高めるものである。前記基材は、例えば、複数の繊維からなる織布若しくは不織布又は複数の繊維を一方向に配列した繊維群により形成することができる。前記繊維としては、例えばガラス繊維、樹脂繊維、炭素繊維又は金属繊維等を使用することができる。
【００２１】
本実施形態においては、第１樹脂層１０ａは、さらに、無機絶縁材料により形成された多数の第１フィラー粒子から成る第１フィラー１２を含有している。その結果、第１樹脂層１０ａの熱膨張率を低減するとともに、第１樹脂層１０ａの剛性を高めることができる。第１フィラー粒子は、例えば酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、水酸化アルミニウム又は炭酸カルシウム等の無機絶縁材料により形成することができる。第１フィラー粒子は、粒径が例えば０．５μｍ以上５．０μｍ以下に設定され、熱膨張率が例えば０ｐｐｍ／℃以上１５ｐｐｍ／℃以下に設定される。また、第１樹脂層１０ａの樹脂部と第１フィラー１２の体積の合計に対する第１フィラー１２の体積の割合（以下、「第１フィラー１２の含有量」という）が例えば３体積％以上６０体積％以下に設定されている。
【００２２】
ここで、第１フィラー粒子の粒径は、次のように測定される。まず、第１樹脂層１０ａの研摩面若しくは破断面を電界放出型電子顕微鏡で観察し、２０粒子数以上５０粒子数以下の粒子を含むように拡大した断面を撮影する。次に、該拡大した断面にて各粒子の最大径を測定し、該測定された最大粒径を第１フィラー粒子の粒径とする。また、第１フィラー１２の含有量(体積％)は、第１樹脂層１０ａの研摩面を電界放出型電子顕微鏡で撮影し、画像解析装置等を用いて、第１樹脂層１０ａの樹脂部に占めるフィラー１２の面積比率（面積％）を１０箇所の断面にて測定し、その測定値の平均値を算出して含有量（体積％）とみなすことにより、測定される。
【００２３】
一方、第１樹脂層１０ａの上下面に形成された第１無機絶縁層１１ａは、例えば酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム又は酸化カルシウム等の無機絶縁材料により構成されており、樹脂材料と比較して剛性が高いことから、基体７の剛性を高める機能を有する。
【００２４】
第１無機絶縁層１１ａの平面方向の熱膨張率は、一般的な樹脂材料の平面方向の熱膨張率と比較して低いため、配線基板３の平面方向への熱膨張率を電子部品２の平面方向への熱膨張率に近づけることができ、熱応力に起因した配線基板３の反りを低減できる。
【００２５】
第１無機絶縁層１１ａの厚み方向の熱膨張率は、平面方向の熱膨張率が低い樹脂フィルムの厚み方向の熱膨張率よりも小さいため、樹脂フィルムを用いた場合に比較して、基体７の厚み方向の熱膨張率を低減することができ、基体７とスルーホール導体８との熱膨張率の違いに起因した熱応力を小さくし、スルーホール導体８の断線を低減できる。
【００２６】
第１無機絶縁層１１ａは、一般的に、無機絶縁材料は樹脂材料よりも誘電正接の低く、しかも、第１樹脂層１０ａよりも配線層６に対して近接して配置されていることから、コア基板５の上下面に配置された配線層６の信号伝送特性を高めることができる。
【００２７】
第１無機絶縁層１１ａの厚みは、例えば３μｍ以上１００μｍ以下、及び／又は第１樹脂層１０ａの３％以上１０％以下に設定される。また、第１無機絶縁層１１ａのヤング率は、例えば１０ＧＰａ以上１００ＧＰａ以下、及び／又は、第１樹脂層１０ａの樹脂部の１０倍以上１００倍以下に設定される。また、第１無機絶縁層１１ａは、厚み方向及び平面方向への熱膨張率が例えば０ｐｐｍ／℃以上１０ｐｐｍ／℃以下に設定され、誘電正接が例えば０．０００１以上０．００１以下に設定されている。
【００２８】
この第１無機絶縁層１１ａは、上述した無機絶縁材料により形成することができるが、なかでも、低誘電正接及び低熱膨張率の観点から、酸化ケイ素を用いることが望ましい。
【００２９】
また、本実施形態においては、第１無機絶縁層１１ａは、アモルファス（非晶質）状態の無機絶縁材料により形成されている。アモルファス状態の無機絶縁材料は、結晶状態の無機絶縁材料と比較して、結晶構造に起因した熱膨張率の異方性を低減することができるため、配線基板３の加熱後配線基板３が冷却される際に、第１無機絶縁層１１ａの収縮を厚み方向及び平面方向にてより均一にすることができ、第１無機絶縁層１１ａにおけるクラックの発生を低減できる。
【００３０】
このアモルファス状態の無機絶縁材料としては、例えば酸化ケイ素を９０重量％以上含む無機絶縁材料を用いることができ、なかでも、酸化ケイ素を９９重量％以上１００重量％未満含む無機絶縁材料を用いることが望ましい。酸化ケイ素を９０重量％以上１００重量％未満含む無機絶縁材料を用いる場合は、該無機絶縁材料は酸化ケイ素の他に、例えば酸化アルミニウム、酸化チタニウム、酸化マグネシウム又は酸化ジルコニウム等の無機絶縁材料を含んでも構わない。なお、アモルファス状態である無機絶縁材料は、結晶相の領域が例えば１０体積％未満に設定されており、なかでも５体積％未満に設定されていることが望ましい。
【００３１】
ここで、酸化ケイ素の結晶相領域の体積比は、以下のように測定される。まず、１００％結晶化した試料粉末と非晶質粉末とを異なる比率で含む複数の比較試料を作製し、該比較試料をＸ線回折法で測定することにより、該測定値と結晶相領域の体積比との相対的関係を示す検量線を作成する。次に、測定対象である調査試料をＸ線回折法で測定し、該測定値と検量線とを比較して、該測定値から結晶相領域の体積比を算出することにより、調査試料の結晶相領域の体積比が測定される。
【００３２】
上述した第１無機絶縁層１１ａは、図２Ａに示すように、複数の第１無機絶縁粒子１３ａと該第１無機絶縁粒子１３ａよりも粒径が大きい複数の第２無機絶縁粒子１３ｂとを含む。この第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂは、例えば、上述した酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム又は酸化カルシウム等の無機絶縁材料により形成することができる。また、第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂは、第１無機絶縁粒子１３ａと第２無機絶縁粒子１３ｂの合計体積に対して第１無機絶縁粒子１３ａを２０体積％以上９０体積％以下含み、前記合計体積に対して第２無機絶縁粒子１３ｂを１０体積％以上８０体積％以下含んでいる。
【００３３】
第１無機絶縁粒子１３ａは、粒径が３ｎｍ以上１１０ｎｍ以下に設定されており、図２Ｂに示すように、互いに結合することにより、第１無機絶縁層１１ａの内部が緻密に形成されている。
【００３４】
また、第２無機絶縁粒子１３ｂは、粒径が０．５μｍ以上５μｍ以下に設定されており、第１無機絶縁粒子１３ａと結合することによって、第１無機絶縁粒子１３ａを介して互いに接着している。
【００３５】
ここで、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂは、第１無機絶縁層１１ａの研摩面若しくは破断面を電界放出型電子顕微鏡で観察することにより確認される。また、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂの体積％は、次のように算出される。まず、第１無機絶縁層１１ａの研摩面を電界放出型電子顕微鏡で撮影する。次に、撮影した画像から画像解析装置等を用いて、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂの面積比率（面積％）を測定する。そして、該測定値の平均値を算出することにより第１及び第２無機絶縁粒子１３ａ、１３ｂの体積％が算出される。また、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂの粒径は、無機絶縁層１１の研摩面若しくは破断面を電界放出型電子顕微鏡で観察し、２０粒子数以上５０粒子数以下の粒子を含むように拡大した断面を撮影し、該撮影した拡大断面にて各粒子の最大径を測定することにより、測定される。
【００３６】
また、基体７には、該基体７を厚み方向に貫通し、例えば直径が０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の円柱状であるスルーホールが設けられている。スルーホールの内部には、コア基板５の上下の配線層６を電気的に接続するスルーホール導体８がスルーホールの内壁に沿って筒状に形成されている。このスルーホール導体８としては、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の導電材料により形成することができ、熱膨張率が例えば１４ｐｐｍ／℃以上１８ｐｐｍ／℃以下に設定されている。
【００３７】
筒状に形成されたスルーホール導体８の中空部には、絶縁体９が柱状に形成されている。絶縁体９は、例えばポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂又はビスマレイミドトリアジン樹脂等の樹脂材料により形成することができる。
【００３８】
（配線層）
一方、コア基板５の上下面には、上述した如く、一対の配線層６が形成されている。
【００３９】
一対の配線層６のうち、一方の配線層６は電子部品２に対して半田３を介して接続され、他方の配線層６は、図示しない接合材を介して図示しない外部配線基板と接続される。
【００４０】
各配線層６は、複数の第２樹脂層１０ｂ、複数の第２無機絶縁層１１ｂ、複数の導電層１４、複数のビア孔及び複数のビア導体１５を含んでいる。導電層１４及びビア導体１５は、互いに電気的に接続されており、接地用配線、電力供給用配線及び／又は信号用配線を構成している。
【００４１】
第２樹脂層１０ｂは、導電層１４同士の短絡を防止する絶縁部材として機能するものである。第２樹脂層１０ｂは、例えばエポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、シアネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂又はポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂により形成することができる。
【００４２】
第２樹脂層１０ｂは、厚みが例えば３μｍ以上３０μｍ以下に設定され、ヤング率が例えば０．２ＧＰａ以上２０ＧＰａ以下に設定される。また、第２樹脂層１０ｂは、誘電正接が例えば０．０１以上０．０２以下に設定され、厚み方向及び平面方向への熱膨張率が例えば２０ｐｐｍ／℃以上５０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。
【００４３】
また、本実施形態においては、第２樹脂層１０ｂは、無機絶縁材料により形成された多数の第２フィラー粒子から成る第２フィラー１２を含有している。この第２フィラー１２は、第１フィラー１２と同様の材料により形成することができ、第２樹脂層１０ｂの熱膨張率を低減するとともに、第２樹脂層１０ｂの剛性を高めることができる。
【００４４】
第２無機絶縁層１１ｂは、第２樹脂層１０ｂ上に形成され、上述した基体７に含まれる第１無機絶縁層１１ａと同様に、樹脂材料と比較して剛性が高く熱膨張率及び誘電正接が低い無機絶縁材料により構成されていることから、上述した基体７に含まれる第１無機絶縁層１１ａと同様の効果を奏する。
【００４５】
第２無機絶縁層１１ｂの厚みは、例えば３μｍ以上３０μｍ以下、及び／又は、第２樹脂層１０ｂの厚みの０．５倍以上１０倍以下（好ましくは０．８倍以上１．２倍以下）に設定されている。その他の構成は、図３Ａに示すように、上述した第１無機絶縁層１１ａと同様の構成である。
【００４６】
複数の導電層１４は、第２無機絶縁層１１ｂ上に形成され、第２樹脂層１０ｂ及び第２無機絶縁層１１ｂを介して厚み方向に互いに離間している。導電層１４は、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の導電材料により形成することができる。また、導電層１４は、その厚みが３μｍ以上２０μｍ以下に設定され、熱膨張率が例えば１４ｐｐｍ／℃以上１８ｐｐｍ／℃以下に設定されている。
【００４７】
ビア導体１５は、厚み方向に互いに離間した導電層１４同士を相互に接続するものであり、コア基板５に向って幅狭となる柱状に形成されている。ビア導体１５は、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の導電材料により形成することができ、熱膨張率が例えば１４ｐｐｍ／℃以上１８ｐｐｍ／℃以下に設定されている。
【００４８】
（第１及び第２無機絶縁粒子）
ところで、例えば電子部品２と配線基板３の熱膨張率の違いに起因した熱応力や機械的応力等の応力が配線基板３に印加された場合、第１無機絶縁粒子１３ａ同士が剥離することにより、第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂのクラックが生じることがある。
【００４９】
一方、本実施形態の配線基板３においては、第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂは、第１無機絶縁粒子１３ａよりも粒径の大きい第２無機絶縁粒子１３ｂを含む。従って、第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂにクラックが生じても、クラックが第２無機絶縁粒子１３ｂに達した際に、粒径の大きい第２無機絶縁粒子１３ｂによってクラックの伸長を阻止したり、あるいは、第２無機絶縁粒子の表面に沿ってクラックを迂回させたりすることができる。その結果、クラックが第１または第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂを貫通して導電層１４に達することが抑制され、該クラックを起点とした導電層１４の断線を低減することができ、ひいては電気的信頼性に優れた配線基板３を得ることができる。クラックの伸長を阻止したり、クラックを迂回させたりするには、第２無機絶縁粒子の粒径が０．５μｍ以上である場合が特に好ましい。
【００５０】
また、第２無機絶縁粒子１３ｂは粒径が大きいため、第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂを第２無機絶縁粒子のみで構成すると、１つの第２無機絶縁粒子の周囲に多くの他の第２無機絶縁粒子を配置することが困難となり、結果的に、第２無機絶縁粒子１３ｂ同士の接触面積が小さくなり、第２無機絶縁粒子１３ｂ同士の接着強度は小さくなりやすい。これに対して、本実施形態の配線基板３においては、第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂは、粒径の大きな第２無機絶縁粒子１３ｂのみならず粒径の小さい第１無機絶縁粒子１３ａを含み、第２無機絶縁粒子同士は、該第２無機絶縁粒子の周囲に配置された複数の第１無機絶縁粒子１３ａを介して接合している。それ故、第２無機絶縁粒子と第１無機絶縁粒子との接触面積を大きくすることができ、第２無機絶縁粒子１３ｂ同士の剥離を低減することができる。かかる効果は、第１無機絶縁粒子の粒径が１１０ｎｍ以下に設定されている場合に特に顕著となる。
【００５１】
一方、本実施形態の配線基板３においては、第１無機絶縁粒子１３ａは、粒径が３ｎｍ以上１１０ｎｍ以下と微小に設定されている。このように、第１無機絶縁粒子１３ａの粒径が非常に小さいため、第１無機絶縁粒子１３ａ同士が結晶化開始温度未満にて互いに強固に結合する。その結果、第１及び第２無機絶縁粒子自体がアモルファス状態のままで該粒子同士が結合し、第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂがアモルファス状態となる。それ故、上述した如く、第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂの熱膨張率の異方性が小さくなる。なお、第１無機絶縁粒子１３ａの粒径が３ｎｍ以上１１０ｎｍ以下と微小に設定されていると、第１無機絶縁粒子１３ａの原子、特に表面の原子が活発に運動するため、結晶化開始温度未満といった低温下でも第１無機絶縁粒子１３ａ同士が強固に結合すると推測される。なお、結晶化開始温度は、非晶質の無機絶縁材料が結晶化を開始する温度、すなわち、結晶相領域の体積が増加する温度である。
【００５２】
また、本実施形態においては、第２無機絶縁粒子１３ｂ同士が互いに離間するように、個々の第２無機絶縁粒子１３ｂは複数の第１無機絶縁粒子１３ａによって被覆されている。その結果、接着強度が低く且つ剥離しやすい第２無機絶縁粒子１３ｂ同士の接触が防止され、第２無機絶縁粒子１３ｂの剥離を抑制でき、ひいては、第２無機絶縁粒子に起因したクラックの発生及び伸長を低減することができる。
【００５３】
第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂは、同一材料からなることが望ましい。その結果、第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂにおいて、第１無機絶縁粒子１３ａと第２無機絶縁粒子１３ｂとの材料特性の違いに起因したクラックを低減することができる。また、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂは、第１及び第２フィラー１２と同一材料からなることが望ましい。その結果、第１樹脂層１０ａ及び第２樹脂層１０ｂの熱膨張率を第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂの熱膨張率により近づけることができる。
【００５４】
第１無機絶縁粒子１３ａは、本実施形態のように球状であることが望ましい。その結果、第２無機絶縁粒子間の空隙に多くの第１無機絶縁粒子１３ａを充填しやすくなる上、第１無機絶縁粒子１３ａ間の空隙の体積が低減され、第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂの内部構造を緻密にでき、第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂの剛性を向上させることができる。
【００５５】
また、第２無機絶縁粒子１３ｂは、本実施形態のように、曲面状であることが望ましく、さらには球状であることがより望ましい。その結果、第２無機絶縁粒子１３ｂの表面が滑らかになり、該表面における応力が分散され、第２無機絶縁粒子１３ｂの表面を起点とした第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂのクラックの発生を低減することができる。
【００５６】
第２無機絶縁粒子１３ｂは、第１無機絶縁粒子１３ａよりも硬度が高いことが望ましい。この場合、クラックが第２無機絶縁粒子１３ｂに達した際に、該クラックが第２無機絶縁粒子１３ｂの内部へ伸長することを低減し、ひいては第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂにおけるクラックの伸長を低減することができる。また、後述するように、第２無機絶縁粒子１３ｂは第１無機絶縁粒子１３ａよりも硬度を容易に高めることができるため、第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂの剛性を容易に高めることができる。なお、硬度は、ナノインデンター装置を用いることにより、測定することができる。
【００５７】
（第３及び第４無機絶縁粒子）
また、本実施形態の配線基板３においては、図３Ｂに示すように、第１無機絶縁粒子１３ａは、粒径が３ｎｍ以上１５ｎｍ以下に設定された第３無機絶縁粒子１３ｃと、粒径が３５ｎｍ以上１１０ｎｍ以下に設定された第４無機絶縁粒子１３ｄと、を含む。
【００５８】
この場合、第３無機絶縁粒子１３ｃが非常に小さいため、該各第３無機絶縁粒子１３ｃと他の第３無機絶縁粒子１３ｃまたは第４無機絶縁粒子１３ｄとの接触面積が大きくなり、第３無機絶縁粒子同士もしくは第３及び第４無機絶縁粒子同士を強固に結合することができる。また、仮に第３無機絶縁粒子が剥離し、クラックが発生したとしても、第３無機絶縁粒子１３ｃよりも粒径が大きな第４無機絶縁粒子１３ｄによってクラックの伸長が良好に抑制される。
【００５９】
隣接する第４無機絶縁粒子１３ｄ同士は、第３無機絶縁粒子１３ｃを介して互いに接着していることが望ましい。その結果、第４無機絶縁粒子１３ｄ同士を、第３無機絶縁粒子１３ｃによって強固に接着することができる。
【００６０】
また、隣接する第２無機絶縁粒子１３ｂ及び第４無機絶縁粒子１３ｄは、第３無機絶縁粒子１３ｃを介して互いに接着していることが望ましい。その結果、接着強度が低く且つ剥離しやすい第２無機絶縁粒子１３ｂ及び第４無機絶縁粒子１３ｄを、第３無機絶縁粒子１３ｃによって強固に接着することができる。さらに、個々の第４無機絶縁粒子１３ｄは、第２及び第４無機絶縁粒子１１ｂ、１１ｄが互いに離間するように、複数の第３無機絶縁粒子１３ｃによって被覆されていれば、第４無機絶縁粒子１３ｄ同士の接触することが防止され、より一層第２無機絶縁粒子１３ｂと第４無機絶縁粒子１３ｄとの接着強度を向上させることができる。
【００６１】
第４無機絶縁粒子１３ｄは、第３無機絶縁粒子１３ｃと同一材料からなることが望ましい。その結果、第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂにおいて、第３無機絶縁粒子１３ｃと第４無機絶縁粒子１３ｄとの材料特性の違いに起因したクラックを低減することができる。
【００６２】
また、第４無機絶縁粒子１３ｄは、球状であることが望ましい。その結果、第４無機絶縁粒子１３ｄの表面における応力を分散させることができ、第４無機絶縁粒子１３ｄの表面を起点とした第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂのクラックの発生を低減することができる。
【００６３】
第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂは、第１無機絶縁粒子１３ａと第２無機絶縁粒子１３ｂの合計体積に対して第３無機絶縁粒子１３ｃを１０体積％以上５０体積％以下含み、第１無機絶縁粒子１３ａと第２無機絶縁粒子１３ｂの合計体積に対して第４無機絶縁粒子１３ｄを１０体積％以上４０体積％以下含むことが望ましい。第３無機絶縁粒子１３ｃを１０体積％以上含むことにより、第２無機絶縁粒子１３ｂ同士の間隙、及び第２無機絶縁粒子１３ｂと第４無機絶縁粒子１３ｄとの間隙に第３無機絶縁粒子１３ｃを高い密度で配置させ、第３無機絶縁粒子１３ｃ同士を互いに結合させることができ、かかる間隙におけるクラックの発生及び伸長を低減することができる。また、第４無機絶縁粒子１３ｄを１０体積％以上含むことにより、第２無機絶縁粒子１３ｂ同士の間隙で発生したクラックの伸長を第４無機絶縁粒子１３ｄによって良好に抑制できる。
【００６４】
＜配線基板３の製造方法＞
次に、上述した配線基板３の製造方法を、図４から図７に基づいて説明する。
【００６５】
配線基板３の製造方法は、コア基板５の作製工程と、配線層６のビルドアップ工程と、からなっている。
【００６６】
（コア基板５の作製工程）
（１）第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂを含む固形分と、溶剤とを有する無機絶縁ゾル１１ｘを準備する。
【００６７】
無機絶縁ゾル１１ｘは、例えば、固形分を１０％体積以上５０体積％以下含み、溶剤を５０％体積以上９０体積％以下含む。これにより、無機絶縁ゾル１１ｘの粘度を低く保持しつつ、無機絶縁ゾル１１ｘより形成される無機絶縁層の生産性を高く維持できる。
【００６８】
無機絶縁ゾル１１ｘの固形分は、例えば、第１無機絶縁粒子１３ａを２０体積％以上９０体積％以下含み、第２無機絶縁粒子１３ｂを１０体積％以上８０体積％以下含む。さらに、前記固形分は、例えば、第１無機絶縁粒子１３ａを構成する第３無機絶縁粒子１３ｃを１０体積％以上５０体積％以下含み、第１無機絶縁粒子１３ａを構成する第４無機絶縁粒子１３ｄを１０体積％以上４０体積％以下含む。これにより、後述する（３）の工程にて第１無機絶縁層１１ａにおけるクラックの発生を効果的に低減できる。
【００６９】
なお、第１無機絶縁粒子１３ａは、酸化ケイ素から成る場合、例えば、ケイ酸ナトリウム水溶液(水ガラス)等のケイ酸化合物を精製し、化学的に酸化ケイ素を析出させることにより、作製することができる。この場合、低温条件下で第１無機絶縁粒子１４ａを作製することができるため、アモルファス状態である第１無機絶縁粒子１４ａを作製することができる。また、第１無機絶縁粒子１３ａの粒径は、酸化ケイ素の析出時間を調整することによって調整され、具体的には、析出時間を長くするほど第１無機絶縁粒子１３ａの粒径は大きくなる。それ故、第３無機絶縁粒子１３ｃおよび第４無機絶縁粒子１３ｄを含んだ第１無機絶縁粒子１３ａを作製するには、酸化ケイ素の析出時間を互いに異ならせて形成された２種類の無機絶縁粒子を混合すれば良い。
【００７０】
一方、第２無機絶縁粒子１３ｂは、酸化ケイ素から成る場合、例えばケイ酸ナトリウム水溶液(水ガラス)等のケイ酸化合物を精製し、化学的に酸化ケイ素を析出させた溶液を火炎中に噴霧し、凝集物の形成を低減しつつ８００℃以上１５００℃以下に加熱することにより、作製することができる。それ故、第２無機絶縁粒子１３ｂは、第１無機絶縁粒子１３ａと比較して粒径が大きいことから、高温加熱時における凝集体の形成を低減しやすく、高温加熱で容易に作製することができ、ひいては硬度を容易に高めることができる。
【００７１】
また、第２無機絶縁粒子１３ｂを作製する際の加熱時間は、１秒以上１８０秒以下に設定されていることが望ましい。その結果、該加熱時間を短縮することにより、８００℃以上１５００℃以下に加熱した場合においても、第２無機絶縁粒子１３ｂの結晶化を抑制し、アモルファス状態を維持することができる。
【００７２】
一方、無機絶縁ゾル１１ｘに含まれる溶剤は、例えばメタノール、イソプロパノール、n-ブタノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノプロピルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジメチルアセトアミド、及び／またはこれらから選択された２種以上の混合物を含んだ有機溶剤を使用することができる。なかでも、メタノール、イソプロパノール又はプロピレングリコールモノメチルエーテルを含んだ有機溶剤が望ましい。その結果、無機絶縁ゾル１１ｘを均一に塗布することができる上、後述する（３）の工程にて、溶剤を効率良く蒸発させることができる。
【００７３】
（２）次に、図４Ａに示すように、銅等の導電材料により形成された金属箔１４ｘの一主面に無機絶縁ゾル１１ｘを塗布し、無機絶縁ゾル１１ｘを層状に形成する。
【００７４】
無機絶縁ゾル１１ｘの塗布は、例えば、ディスペンサー、バーコーター、ダイコーター又はスクリーン印刷を用いて行うことができる。このとき、上述した如く、無機絶縁ゾル１１ｘの固形分が５０体積％以下に設定されていることから、無機絶縁ゾル１１ｘの粘度が低く設定され、塗布された無機絶縁ゾル１１ｘの平坦性を高くすることができる。
【００７５】
また、第１無機絶縁粒子１３ａの粒径は、上述したように、３ｎｍ以上に設定されているため、これによっても無機絶縁ゾル１１ｘの粘度が良好に低減され、塗布された無機絶縁ゾル１１ｘの平坦性を向上させることができる。
【００７６】
（３）続いて、無機絶縁ゾル１１ｘを乾燥させて溶剤を蒸発させる。
【００７７】
ここで、溶剤の蒸発に伴って無機絶縁ゾル１１ｘが収縮するが、かかる溶剤は第１及び第２無機絶縁粒子１３ａ、１３ｂの間隙に含まれており、第１及び第２無機絶縁粒子１３ａ、１３ｂ自体には含まれていない。このため、無機絶縁ゾル１１ｘが粒径の大きい第２無機絶縁粒子１３ｂを含んでいると、その分、溶剤が充填される領域が少なくなり、無機絶縁ゾル１１ｘの溶剤の蒸発時、無機絶縁ゾル１１ｘの収縮量が小さくなる。すなわち、第２無機絶縁粒子１３ｂによって無機絶縁ゾル１１ｘの収縮が規制されることとなる。その結果、無機絶縁ゾル１１ｘの収縮に起因するクラックの発生を低減することができる。また、仮にクラックが生じても、粒径の大きい第２無機絶縁粒子１３ｂによって該クラックの伸長を妨げることができる。
【００７８】
さらに、複数の第１無機絶縁粒子１３ａは、粒径の大きい第４無機絶縁粒子１３ｄと、粒径が小さい第３無機絶縁粒子１３ｃとを含んでいるため、第２無機絶縁粒子１３ｂの間隙における無機絶縁ゾル１１ｘの収縮は、第４無機絶縁粒子１３ｄによっても規制されることとなり、第２無機絶縁粒子１３ｂの間隙におけるクラックの発生が更に低減される。
【００７９】
無機絶縁ゾル１１ｘの乾燥は、例えば加熱及び風乾により行われる。乾燥温度が、例えば、２０℃以上溶剤の沸点(二種類以上の溶剤を混合している場合には、最も沸点の低い溶剤の沸点)未満に設定され、乾燥時間が、例えば２０秒以上３０分以下に設定される。その結果、溶剤の沸騰が低減され、沸騰の際に生じる気泡の圧力によって第１及び第２無機絶縁粒子１３ａ、１３ｂが押し出されることが抑制され、該粒子の分布をより均一にすることが可能となる。
【００８０】
（４）残存した無機絶縁ゾル１１ｘの固形分を加熱し、無機絶縁ゾル１１ｘから第１無機絶縁層１１ａを形成する。その結果、図４Ｂおよび図４Ｃに示すような金属箔１４ｘと第１無機絶縁層１１ａを有する積層シート１６が得られる。
【００８１】
ここで、本実施形態の無機絶縁ゾル１１ｘは、粒径が１１０ｎｍ以下に設定された第１無機絶縁粒子１３ａを有している。その結果、無機絶縁ゾル１１ｘの加熱温度が比較的低温、例えば、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂの結晶化開始温度未満と低温であっても、第１無機絶縁粒子１３ａ同士を強固に結合させることができる。なお、第１無機絶縁粒子１３ａとして酸化ケイ素により形成されたものを用いる場合、第１無機絶縁粒子１３ａ同士を強固に結合させることができる温度は、例えば、第１無機絶縁粒子１３ａの粒径を１１０ｎｍ以下に設定した場合は２５０℃程度であり、前記粒径を１５ｎｍ以下に設定した場合は１５０℃程度である。また、第１及び第２無機絶縁粒子１３ａ、１３ｂが酸化ケイ素から成る場合、その結晶化開始温度は１３００℃程度である。
【００８２】
無機絶縁ゾル１１ｘの加熱温度は、残存した溶剤を蒸発させるため、溶剤の沸点以上で行うことが望ましい。また、前記加熱温度は、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂの結晶化開始温度未満に設定されていることが望ましい。この場合、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂの結晶化を低減し、アモルファス状態の割合を高めることができる。その結果、結晶化した第１無機絶縁層１１ａが相転移によって収縮することを低減し、第１無機絶縁層１１ａにおけるクラックの発生を低減できる。なお、無機絶縁ゾル１１ｘの加熱は、第１及び第２無機絶縁粒子１３ａ、１３ｂが酸化ケイ素から成る場合、温度が例えば１００度以上６００度未満に設定され、時間が例えば０．５時間以上２４時間以下に設定されており、例えば大気雰囲気中で行われる。なお、加熱温度を１５０℃以上にする場合、金属箔１４ｘの酸化を抑制するため、無機絶縁ゾル１１ｘの加熱は、真空、アルゴン等の不活性雰囲気又は窒素雰囲気にて行われることが望ましい。
【００８３】
（５）図５Ａに示すような第１樹脂前駆体シート１０ａｘを準備し、第１樹脂前駆体シート１０ａｘの上下面に積層シート１６を積層する。
【００８４】
第１樹脂前駆体シート１０ａｘは、例えば、未硬化の熱硬化性樹脂と基材とを含む複数の樹脂シートを積層することにより作製することができる。なお、未硬化は、ＩＳＯ４７２：１９９９に準ずるＡ‐ステージ又はＢ‐ステージの状態である。
【００８５】
積層シート１６は、金属箔１４ｘと第１樹脂前駆体シート１０ａｘとの間に第１無機絶縁層１１ａが介在されるように積層される。
【００８６】
（６）次に、前記積層体を上下方向に加熱加圧することにより、図５Ｂに示すように、第１樹脂前駆体シート１０ａｘを硬化させて第１樹脂層１０ａを形成する。
【００８７】
前記積層体の加熱温度は、第１樹脂前駆体シート１０ａｘの硬化開始温度以上熱分解温度未満に設定されている。具体的には、第１樹脂前駆体シートがエポキシ樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂又はポリフェニレンエーテル樹脂からなる場合、前記加熱温度が例えば１７０℃以上２３０℃以下に設定される。また、前記積層体の圧力は、例えば２ＭＰａ以上３ＭＰａ以下に設定され、加熱時間及び加圧時間は、例えば０．５時間以上２時間以下に設定されている。なお、硬化開始温度は、樹脂が、ＩＳＯ４７２：１９９９に準ずるＣ‐ステージの状態となる温度である。また、熱分解温度は、ＩＳＯ１１３５８：１９９７に準ずる熱重量測定において、樹脂の質量が５％減少する温度である。
【００８８】
（７）図５Ｃに示すように、基体７を厚み方向に貫通するスルーホール導体８及びスルーホール導体８の内部に絶縁体９を形成し、しかる後、基体７上にスルーホール導体８に接続される導電層１４を形成する。
【００８９】
スルーホール導体８及び絶縁体９は、次のように形成される。まず、例えばドリル加工やレーザー加工等により、基体７及び金属箔１４ｘを厚み方向に貫通したスルーホールを複数形成する。次に、例えば無電解めっき、蒸着法、ＣＶＤ法又はスパッタリング法等により、スルーホールの内壁に導電材料を被着させることにより、円筒状のスルーホール導体８を形成する。次に、円筒状のスルーホール導体８の内部に、樹脂材料等を充填することにより、絶縁体９を形成する。
【００９０】
また導電層１４は、金属箔１４ｘに形成されたスルーホール内より露出する絶縁体９及びスルーホール導体８上に、例えば無電解めっき法、蒸着法、ＣＶＤ法又はスパッタリング法等により、金属箔１４ｘと同じ金属材料からなる金属層を被着させる。次に、フォトリソグラフィー技術、エッチング等を用いて金属箔１４ｘ及び／または金属層をパターニングすることにより、導電層１４を形成する。なお、金属箔１４ｘを一旦剥離させた後、金属層を基体７上に形成し、該金属層をパターニングして導電層１４を形成しても良い。
【００９１】
以上のようにして、コア基板５を作製することができる。
【００９２】
（配線層６のビルドアップ工程）
（８）第２樹脂前駆体シート１０ｂｘと、第２無機絶縁層１１ｂおよび金属箔１４ｘを有する積層シート１６を新たに準備した後、図６Ａに示すように、第２樹脂前駆体シート１０ｂｘ上に積層シート１６を積層する。
【００９３】
第２樹脂前駆体シート１０ｂｘは、第２樹脂層１０ｂを構成する上述した未硬化の熱硬化性樹脂により形成される。
【００９４】
また積層シート１６は、第２樹脂前駆体シート１０ｂｘと金属箔１４ｘの間に第２無機絶縁層１１ｂが介在されるように第２樹脂前駆体シート１０ｂｘ上に載置する。
【００９５】
（９）次に、コア基板５の上下面それぞれに第２樹脂前駆体シート１０ｂｘを介して積層シート１６を積層する。
【００９６】
（１０）コア基板５と積層シート１６との積層体を上下方向に加熱加圧することにより、図６Ｂに示すように、第２樹脂前駆体シート１０ｂｘの熱硬化性樹脂を硬化させて第２樹脂前駆体シート１０ｂｘを第２樹脂層１０ｂにする。
【００９７】
なお、前記積層体の加熱加圧は、例えば（６）の工程と同様に行うことができる。
【００９８】
（１１）図６Ｃに示すように、例えば硫酸及び過酸化水素水の混合液、塩化第二鉄溶液又は塩化第二銅溶液等を用いたエッチング法により、第２無機絶縁層１１ｂから金属箔１４ｘを剥離する。
【００９９】
（１２）図７Ａに示すように、第２樹脂層１０ｂ及び第２無機絶縁層１１ｂを厚み方向に貫通するビア導体１５を形成するとともに、第２無機絶縁層１１ｂ上に導電層１４を形成する。
【０１００】
ビア導体１５及び導電層１４は、具体的に次のように形成される。まず、例えばＹＡＧレーザー装置又は炭酸ガスレーザー装置により、第２樹脂層１０ｂ及び第２無機絶縁層１１ｂを貫通するビア孔を形成する。次に、例えばセミアディティブ法、サブトラクティブ法又はフルアディティブ法等により、ビア孔にビア導体１５を形成するとともに第２無機絶縁層１１ｂ上に導電材料を被着させて導電層１４を形成する。なお、この導電層１４は、工程（１１）において金属箔１３を剥離せず、該金属箔１３をパターニングすることにより形成しても良い。
【０１０１】
（１３）図７Ｂに示すように、（８）乃至（１２）の工程を繰り返すことにより、コア基板５の上下に配線層６を形成する。なお、本工程を繰り返すことにより、配線層６をより多層化することができる。
【０１０２】
以上のようにして、配線基板３を作製することができる。なお、得られた配線基板３に対してバンプ４を介して電子部品２をフリップ実装することにより、図１に示した実装構造体１を作製することができる。
【０１０３】
なお、電子部品２は、ワイヤボンディングにより配線基板３と電気的に接続しても良いし、あるいは、配線基板３に内蔵させても良い。
【０１０４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る配線基板を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、上述した第１実施形態と同様の構成に関しては、記載を省略することがある。
【０１０５】
第２実施形態は第１実施形態と異なり、第１無機絶縁層１１ａは、図８Ａ、図８Ｂ及び図９Ｂに示すように、その一主面側（第１樹脂層１０ａ側）に位置する第１無機絶縁部１７ａと、他主面側（導電層１４側）に位置する第２無機絶縁部１７ｂと、を有し、該第２無機絶縁部１７ｂは第１無機絶縁部１７ａよりも第２無機絶縁粒子１３ｂを多く含む。その結果、応力が配線基板３に印加された場合、第１無機絶縁層１１ａの第２無機絶縁部１７ｂにて第２無機絶縁粒子１３ｂがクラックの成長を抑制し、かかるクラックを起点とした導電層１４の断線を低減することができ、電気的信頼性に優れた配線基板３を得ることができる。
【０１０６】
なお、本実施形態においては、第１無機絶縁部１７ａは第２無機絶縁粒子１３ｂを有さず、第２無機絶縁部１７ｂが第２無機絶縁粒子１３ｂを有する。この場合、第１無機絶縁部１７ａと第２無機絶縁部１７ｂとの境界Ｂは、厚み方向において最も無機絶縁層１１の一主面側に位置する第２無機絶縁粒子１３ｂの表面によって構成される。
【０１０７】
この第１無機絶縁部１７ａは、厚みが例えば第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂの１０％以上６５％以下に設定されている。また、第２無機絶縁部１７ｂは、厚みが例えば第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂの３５％以上９０％以下に設定されており、第２無機絶縁粒子を例えば５５体積％以上７５体積％以下含む。なお、第１無機絶縁部１７ａ及び第２無機絶縁部１７ｂの厚みは、厚み方向への切断面の電界放出型電子顕微鏡写真において、厚みの平均値を算出することにより測定される。
【０１０８】
また、本実施形態においては、第２無機絶縁部１７ｂは、第１無機絶縁部１７ａに向って突出した、複数の第２無機絶縁粒子１１ａを含む第１突出部１８ａを有する。なお、第１突出部１８ａは、突出方向への長さが例えば２．５μｍ以上１０μｍ以下に設定されており、幅方向への長さが例えば５μｍ以上３０μｍ以下に設定されている。
【０１０９】
さらに、第１無機絶縁層１１ａは、図８Ｂに示すように、一主面側のみに開口を有する厚み方向に沿った溝部Ｇを有し、該溝部Ｇには、第１樹脂層１０ａの一部（第１充填部１９ａ）が充填されている。その結果、配線基板３に応力が印加された際に、ヤング率の低い第１充填部１９ａが溝部Ｇ内にて第１無機絶縁層１１ａに印加される応力を緩和するため、第１無機絶縁層１１ａのクラックを低減できる。
【０１１０】
また、溝部Ｇが第１無機絶縁層１１ａの一主面側のみに開口を有し、導電層１４は溝部Ｇの開口がない第１無機絶縁層１１ａの他主面側に形成されているため、第１充填部１９ａの剥離を起因とした導電層１４の断線を低減することができる。
【０１１１】
また、溝部Ｇに配された第１充填部１９ａの熱膨張率が無機絶縁材料よりも高いことから、第１無機絶縁層１１ａの他主面側においては熱膨張率を低くして導電層１４の熱膨張率に近づけつつ、第１無機絶縁層１１ａの一主面側においては熱膨張率を高くして第１樹脂層１０ａの熱膨張率に近づけることができる。
【０１１２】
また、第１樹脂層１０ａは、第１無機絶縁層１１ａの一主面に当接し、且つ第１充填部が溝部Ｇ内に配されている。その結果、アンカー効果により、第１樹脂層１０ａと第１無機絶縁層１１ａとの接着強度を高め、第１樹脂層１０ａと第１無機絶縁層１１ａとの剥離を低減することができる。
【０１１３】
この溝部Ｇの底部は、第２無機絶縁粒子１３ｂに、特に第２無機絶縁部と第１無機絶縁部との境界Ｂを構成する第２無機絶縁粒子１３ｂに当接していることが望ましい。この場合、溝部Ｇの底部と第２無機絶縁粒子１３ｂとの間に間隔がある場合と比較して、第１充填部１９ａの剥離に起因としたクラックが第１無機絶縁層１１ａ内で伸長しにくい。また、この場合、溝部Ｇ内の第１充填部１９ａが第２無機絶縁粒子１３ｂに密着していることが望ましい。
【０１１４】
また、溝部Ｇは、図９Ａに示す如く、平面視で異なる複数方向に伸長するように形成されており、長手方向に直交する幅が、例えば０．３μｍ以上５μｍ以下に設定されている。溝部Ｇの幅を０．３μｍ以上とすることにより、溝部Ｇ内に第１充填部１９ａを容易に配することができる。また、溝部Ｇの幅を５μｍ以下とすることで、第１無機絶縁層１１ａと第１充填部１９ａとの合計に対する第１無機絶縁層１１ａの割合を高めることができ、第１無機絶縁層１１ａの剛性を高め、熱膨張率及び誘電正接を低減することができる。
【０１１５】
また、溝部Ｇの幅は、第１無機絶縁層の一主面側から第２無機絶縁部１７ｂに向って小さくなっていることが望ましい。その結果、第２無機絶縁部１７ｂに向って第１充填部１９ａの量が減少され、第１無機絶縁部１７ａと第２無機絶縁部１７ｂとの境界Ｂ付近においては第１無機絶縁部１７ａの熱膨張率を低くして第２無機絶縁部１７ｂの熱膨張率に近づけつつ、第１無機絶縁層１１ａの一主面側においては第１無機絶縁部１７ａの熱膨張率を高くして第１樹脂層１０ａの熱膨張率に近づけることができる。なお、溝部Ｇの底部の幅は、溝部Ｇの開口部の０．５倍以上０．９７倍以下に設定されていることが望ましい。
【０１１６】
一方、第２無機絶縁層１１ｂは、図９Ｂに示すように、上述した第１樹脂層１０ａ上に配された第１無機絶縁層１１ａと同様に、第１無機絶縁層１０の一主面側のみに開口を有する厚み方向に沿った溝部Ｇを有し、該溝部Ｇには、第２樹脂層１０ｂの一部である第２充填部１９ｂが配されている。この第２充填部１９ｂは、上述した第１充填部１９ａと同様の構成を有することが望ましい。
【０１１７】
上述した本実施形態の第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂは、以下のようにして形成することができる。
【０１１８】
（１Ａ）図１０Ａ乃至図１０Ｃに示すように、第１実施形態における（３）の工程の前に、無機絶縁ゾル１１ｘの第２無機絶縁粒子１３ｂを重力及び／又は遠心力によって第１無機絶縁層１１ａの金属箔１４ｘ側に沈降させて、第２無機絶縁粒子１３ｂを第１無機絶縁層１１ａの金属箔１４ｘ側に多く含有させる。
【０１１９】
この沈降は、例えば、無機絶縁ゾル１１ｘを密閉容器内に配置し、無機絶縁ゾル１１ｘが乾燥しにくい状態を維持することにより、無機絶縁ゾル１１ｘの粘度を長時間低く保持することで行われる。
【０１２０】
また、第２無機絶縁粒子１３ｂの沈降時間は、重力によって沈降させる場合、例えば３分以上３０分以下に設定される。また、遠心力を用いて沈降させた場合、該沈降時間をより短くすることができる。
【０１２１】
第２無機絶縁粒子１３ｂの沈降時における密閉容器内の溶剤蒸気の密度、温度、無機絶縁ゾル１１ｘの粘度、遠心力又は沈降時間等の条件を適宜調整することにより、第２無機絶縁粒子１３ｂの沈降量を調整し、第１及び第２無機絶縁部の厚みを制御できる。特に、沈降時間と無機絶縁ゾル１１ｘの粘度が第２無機絶縁粒子１３ｂの沈降量に影響しやすく、沈降時間が長いほど第２無機絶縁粒子１３ｂの沈降量が増加し、無機絶縁ゾル１１ｘの粘度が低いほど第２無機絶縁粒子１３ｂの沈降量が増加する。
【０１２２】
なお、第２無機絶縁粒子１３ｂの沈降量を増加させた場合、第１無機絶縁粒子１３ａも金属箔１４ｘ側に沈降するため、金属箔１４ｘ側における第１無機絶縁粒子１３ａの密度を高めることができる。
【０１２３】
また、上述の第１突出部１８ａを形成するには、無機絶縁ゾル１１ｘの塗布量を不均一にすることでその表面に凹凸を形成させれば良い。
【０１２４】
（２Ａ）図１１Ａに示すように、第１実施形態における（３）の工程と同様に、無機絶縁ゾル１１ｘの溶剤を蒸発させる。
【０１２５】
ここで、（１Ａ）の工程にて、第１及び第２無機絶縁層は、金属箔１４ｘ側に第２無機絶縁粒子１３ｂを多く含ませているため、無機絶縁ゾル１１ｘの溶剤を蒸発させる際に、第１無機絶縁層１１ａの一平面方向の収縮量が、他主面側よりも一主面側で大きくなる。その結果、第１無機絶縁層１１ａの一主面側の領域で厚み方向に沿った溝部Ｇを形成することができる。このような溝部Ｇは、その幅が溝Ｇの開口部から底部に向かって小さくなりやすい。なお、溝部Ｇが他主面側に向ってさらに伸長しても、この溝部Ｇが第２無機絶縁粒子１３ｂに達すると、該第２無機絶縁粒子１３ｂによって伸長が抑制される。その結果、溝部Ｇの底面は、第２無機絶縁粒子１３ｂに当接する。
【０１２６】
（３Ａ）図１１Ｂに示すように、第１実施形態における（６）の工程と同様、第１樹脂前駆体シートと積層シートとの積層体を加熱加圧の際に、第１樹脂前駆体シートの一部を溝部Ｇに充填する。また同様に、第１実施形態における（１０）の工程と同様、第２樹脂前駆体シートと積層シートとの積層体を加熱加圧の際に第２樹脂層１０ｂの一部を溝部Ｇに充填する。
【０１２７】
以上のようにして、本実施形態の配線基板３を形成することができる。
【０１２８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る配線基板を含む実装構造体を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、上述した第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成に関しては、記載を省略する。
【０１２９】
第３実施形態は第１実施形態及び第２実施形態と異なり、配線基板３は、図１２Ａ、図１２Ｂ及び図１３Ｂに示すように、第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂと導電層１４との間に介された第３樹脂層１０ｃを備えている。
【０１３０】
この第３樹脂層１０ｃは、第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂと導電層１４との間の熱応力を緩和する機能、及び第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂのクラックに起因した導電層１４の断線を低減する機能を有するものであり、一主面が第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂと、他主面が導電層１４と当接しており、例えば樹脂部と該樹脂部に被覆されたフィラーとを含む。
【０１３１】
また、第３樹脂層１０ｃは、厚みが例えば０．１μｍ以上５μｍ以下に設定され、ヤング率が例えば０．０５ＧＰａ以上５ＧＰａ以下に設定され、厚み方向及び平面方向への熱膨張率が例えば２０ｐｐｍ／℃以上１００ｐｐｍ／℃以下に設定され、誘電正接が例えば０．００５以上０．０２以下に設定されている。
【０１３２】
この第３樹脂層１０ｃは、本実施形態のように、第１樹脂層１０ａ、第２樹脂層１０ｂ及び第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂと比較して、厚みが小さく設定され、且つヤング率が低く設定されていることが望ましい。この場合、薄く弾性変形しやすい第３樹脂層１０ｃによって、第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂと導電層１４との熱膨張量の違いに起因した熱応力が緩和される。したがって、第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂより導電層１４が剥離することが抑制され、導電層１４の断線を低減することができ、ひいては電気的信頼性に優れた配線基板３を得ることが可能となる。
【０１３３】
第３樹脂層１０ｃに含まれる樹脂部は、第３樹脂層１０ｃの主要部をなすものであり、例えばエポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、シアネート樹脂又はポリイミド樹脂等の樹脂材料からなる。
【０１３４】
第３樹脂層１０ｃに含まれる第３フィラーは、第３樹脂層１０ｃの難燃性を高める機能や後述する取り扱い時に積層シート同士が接着してしまうことを抑制する機能を有し、例えば酸化ケイ素等の無機絶縁材料により形成することができる。この第３フィラーは、粒径が例えば０．０５μｍ以上０．７μｍ以下に設定されており、第３樹脂層１０ｃにおける含有量が例えば０体積％以上１０体積％以下に設定されている。
【０１３５】
一方、第３実施形態は第１実施形態及び第２実施形態と異なり、第１樹脂層１０ａ上に配された第１無機絶縁層１１ａは、図１２Ｂ及び図１３Ａに示すように、厚み方向に沿った切断した断面において、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂに取り囲まれた複数の空隙Ｖを有し、該空隙Ｖには、第１樹脂層１０ａの一部が充填されている（第３充填部１９ｃ）。その結果、配線基板３に応力が印加され、第１無機絶縁層１１ａにクラックが生じたとしても、該クラックの伸長を第３充填部１９ｃによって阻止したり、迂回させたりすることができる。従って、該クラックに起因した導電層１４の断線を低減することができ、電気的信頼性に優れた配線基板３を得ることができる。
【０１３６】
また、第３充填部１９ｃは、無機絶縁材料と比較してヤング率の低い樹脂材料を第１無機絶縁層１１ａよりも多く含むことから、配線基板３に応力が印加された場合、第１無機絶縁層１１ａ内の空隙に配された第３充填部１９ｃにより第１無機絶縁層１１ａに印加される応力を緩和することができ、該応力に起因した第１無機絶縁層１１ａにおけるクラックの発生を低減することができる。この空隙Ｖは、前記断面における第１無機絶縁層１１ａの厚み方向の高さが０．３μｍ以上５μｍ以下に設定されていることが望ましく、前記断面における第１無機絶縁層１１ａの平面方向の幅が０．３μｍ以上５μｍ以下に設定されていることが望ましい。
【０１３７】
上述したように、空隙Ｖは、厚み方向に沿った切断した断面においては、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂに取り囲まれているが、３次元形状においては、一部が断面に対する直交方向（Ｙ方向）に沿って伸長するとともに、他の一部が第１無機絶縁層１１ａの厚み方向（Ｚ方向）に沿って伸長することによって、第１無機絶縁層１１ａの第１樹脂層１０ａに接する一主面に形成された開口Ｏに接続されて開気孔となっている。それ故、第１樹脂層１０ａの一部は、開口Ｏを介して空隙Ｖに充填されている。この開口Ｏは、平面方向に沿った幅が１μｍ以上２０μｍ以下に設定されていることが望ましい。
【０１３８】
なお、開口Ｏに第１樹脂層１０ａの一部を充填するようにしたが、第１樹脂層１０ａに代えて第３樹脂層１０ｃの一部を充填するようにしても構わないし、第１樹脂層１０ａおよび第３樹脂層１０ｃの双方の一部を充填するようにしても構わない。後者の場合、第３樹脂層１０ｃよりも第１樹脂層１０ａの方が多く開口Ｏに充填されるのが好ましい。
【０１３９】
また、第３充填部１９ｃは、空隙Ｖに完全に充填されている必要はなく、空隙Ｖに第１樹脂層の一部が配置されていれば良い。
【０１４０】
本実施形態において、第１無機絶縁粒子１３ａは、第１無機絶縁層１１ａに２０体積％以上４０体積％以下含まれ、第２無機絶縁粒子１３ｂは、第１無機絶縁層１１ａに例えば６０体積％以上８０体積％以下含まれる。第１無機絶縁粒子１３ａの上限値及び第２無機絶縁粒子１３ｂの下限値が第１実施形態と異なる理由は、第２無機絶縁粒子１３ｂがある程度多いほど、複数の第２無機絶縁粒子１３ｂの間の領域に空隙Ｖを容易に形成することができるからである。
【０１４１】
第１無機絶縁層１１ａは、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂが互いに接着することにより、３次元網目状構造を有することが望ましい。その結果、第３充填部１９ｃによる無機絶縁層１１のクラック低減効果を高めることができる。
【０１４２】
また、第１無機絶縁層１１ａは、第２無機絶縁粒子１３ｂと第３充填部１９ｃとの間に第１無機絶縁粒子１３ａが介されていることが望ましい。その結果、第２無機絶縁粒子１３ｂの表面と第３充填部１９ｃとが直接当接している場合と比較して、第１無機絶縁粒子１３ａによって第１無機絶縁層１１ａ表面の第３充填部１９ｃに対する濡れ性を高めることができ、空隙Ｖ内に第３充填部１９ｃを効率良く充填することができる。
【０１４３】
また、第１無機絶縁層１１ａは、本実施形態のように、空隙Ｖの内壁より第３充填部１９ｃに向かって突出した、１つの第２無機絶縁粒子１３ｂの少なくとも一部を含む第２突出部１８ｂを有することが望ましい。この場合、空隙Ｖの内壁の表面に大きな凹凸を形成し、アンカー効果により第１無機絶縁層１１ａと第３充填部１９ｃとの接着強度を高め、第１無機絶縁層１１ａと第３充填部１９ｃとの剥離を低減することができる。この第２突出部１８ｂは、突出方向への長さが例えば０．１μｍ以上２μｍ以下に設定され、幅が例えば０．１μｍ以上２μｍ以下に設定されている。なお、第２突出部１８ｂは、複数の第２無機絶縁粒子１３ｂが含まれていても構わない。
【０１４４】
また、第２突出部１８ｂは、本実施形態のように、一対の幅広部２０ａとその間に設けられる幅狭部２０ｂとを有し、幅狭部２０ｂ及び幅広部２０ａの側面で凹部Ｄを構成することが望ましい。この場合、凹部Ｄのアンカー効果により第１無機絶縁層１１ａと第３充填部１９ｃとの接着強度を高めることができる。この凹部Ｄは、例えば、図１２Ｂに示すように、粒径の大きい一対の第２無機絶縁粒子１３ｂの間に粒径の小さい第１無機絶縁粒子１３ａが介在されるように第１無機絶縁粒子１１ｂと第２無機絶縁粒子とを結合させることにより形成される。
【０１４５】
また、第１無機絶縁層１１ａは、第１樹脂層１０ａに向かって突出した、１つの第２無機絶縁粒子１３ｂの少なくとも一部を含む第３突出部１８ｃを有することが望ましい。その結果、第３突出部１８ｃのアンカー効果により、第１樹脂層１０ａと第１無機絶縁層１１ａとの接着強度を高め、第１樹脂層１０ａと第１無機絶縁層１１ａとの剥離を低減することができる。
【０１４６】
また、空隙Ｖは、図１３Ａに示すように、平面方向に沿って切断した断面において、細長形状であり、且つ、第３充填部１９ｃも同様に細長形状であることが望ましい。この場合、配線基板３に熱が印加されて反りが生じても、第３充填部１９ｃが平面方向に沿って伸びるように変形することにより、第１無機絶縁層１１ａに印加される引っ張り応力を低減することができ、ひいては第１無機絶縁層１１ａのクラックを低減できる。
【０１４７】
この空隙Ｖは、図１３Ｂに示すように、平面方向への断面視にて屈曲部Ｖ１を有することが望ましい。その結果、配線基板３に熱が印加されて反りが生じた場合、屈曲部Ｖ１のばね効果により、第３充填部１９ｃが平面方向に沿って伸びるように変形しやすくなり、第１無機絶縁層１１ａに印加される引っ張り応力をより効果的に低減することができる。
【０１４８】
また、第３充填部１９ｃは無機絶縁材料により形成された第３フィラー粒子から成る第３フィラーを有しており、該第３フィラーは第１樹脂層１０ａに含まれる第１フィラー１２よりも含有量が少ないことが望ましい。その結果、第３充填部１９ｃにおける樹脂材料の含有量を高め、第３充填部１９ｃによる第１無機絶縁層１１ａのクラック低減効果を高めることができる。この第３充填部１９ｃにおける第３フィラー１２の含有量は、例えば０体積％以上１０体積％以下に設定されており、第１樹脂層１０Ａにおける第１フィラー１２の含有量の例えば０％以上３０％以下に設定されている。
【０１４９】
なお、第２樹脂層１０ｂ上に配された第２無機絶縁層１１ｂについても、図１３Ｂに示すように、第１無機絶縁層１１ａと同様の構造を有している。また、第２無機絶縁層１１ｂにおいて、空隙Ｖには、第２樹脂層１０ｂの一部が充填されている（第４充填部１９ｄ）。
【０１５０】
上述した本実施形態の第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂは、以下のようにして形成することができる。
【０１５１】
（１Ｂ）図１４Ａに示すように、第１実施形態における（２）の工程にて、第３樹脂層１０ｃと金属箔１４ｘとを有する樹脂付き金属箔を準備し、図１４Ｂ，図１４Ｃに示すように、第３樹脂層１０ｃの一主面に無機絶縁ゾル１１ｘを塗布する。
【０１５２】
ここで、無機絶縁ゾル１１ｘの固形分としては、第１無機絶縁粒子１３ａを２０体積％以上４０体積％以下含み、第２無機絶縁粒子１３ｂを６０体積％以上８０体積％以下含むものを用いる。
【０１５３】
樹脂付き金属箔は、金属箔１４ｘにバーコーター、ダイコーター、カーテンコーターなどを用いて樹脂ワニスを塗布し、乾燥することにより、形成することができる。本工程にて形成された第３樹脂層１０ｃは、例えばＢステージ又はＣステージである。
【０１５４】
（２Ｂ）図１５Ａに示すように、第１実施形態における（３）の工程にて、無機絶縁ゾル１１ｘの溶剤を蒸発させる。
【０１５５】
ここで、無機絶縁ゾル１１ｘは、粒径が０．５μｍ以上の第２無機絶縁粒子１３ｂを６０体積％以上含ませると、第２無機絶縁粒子１３ｂ同士が互いに接近し、この第２無機絶縁粒子１３ｂに取り囲まれた領域が数多く形成される。この状態で第２無機絶縁粒子１３ｂ間の間隙に充填された溶剤を蒸発させると、該間隙内で第１無機絶縁粒子１３ａの収縮が起きて、空隙Ｖが形成される。その結果、第１無機絶縁粒子１３ａ及び第２無機絶縁粒子１３ｂに取り囲まれた空隙Ｖを形成することができる。
【０１５６】
また、粒径が０．５μｍ以上の第２無機絶縁粒子１３ｂを６０体積％以上含ませると、第２無機絶縁粒子１３ｂ同士が近接しやすい。一方、溶剤は第２無機絶縁粒子１３ｂ同士の対向領域に残留しやすく、該残留した溶剤中には多くの第１無機絶縁粒子１３ａが含まれている。そして、残留した溶剤を蒸発させると、溶剤の蒸発に伴って溶剤中に含まれていた第１無機絶縁粒子１３ａが第２無機絶縁粒子の対向領域で凝集する。その結果、第２無機絶縁粒子１３ｂ同士の間に第１無機絶縁粒子１３ａを介在させることができる。第１無機絶縁粒子１３ａを良好に第２無機絶縁粒子１３ｂ同士の間に介在させるには、無機絶縁ゾル１１ｘの固形分は、第１無機絶縁粒子１３ａを２０体積％以上含むことが望ましい。
【０１５７】
また、第２無機絶縁粒子１３ｂを含む領域と比較して、第１無機絶縁粒子１３ａを含む領域にて溶剤が多く蒸発して大きく収縮するため、第３突出部１８ｃが形成される。
【０１５８】
なお、第１無機絶縁粒子１３ａ若しくは第２無機絶縁粒子１３ｂの粒径若しくは含有量、無機絶縁ゾル１１ｘの溶剤の種類若しくは量、乾燥時間、乾燥温度、乾燥時の風量若しくは風速、又は、乾燥後の加熱温度若しくは加熱時間を適宜調整することにより、空隙Ｖを所望の形状に形成することができる。
【０１５９】
（３Ｂ）第１実施形態における（４）の工程において、無機絶縁ゾル１１ｘの加熱温度を、溶剤の沸点以上第３樹脂層１０ｃの熱分解開始温度未満に設定する。
【０１６０】
その結果、第３樹脂層１０ｃの特性低下を抑制することができる。なお、第３樹脂層１０ｃがエポキシ樹脂から成る場合、その熱分解開始温度は２８０℃程度である。また、熱分解開始温度は、ＩＳＯ１１３５８：１９９７に準ずる熱重量測定において、樹脂の質量が５％減少する温度である。
【０１６１】
（４Ｂ）図１５Ｂに示すように、第１実施形態における（６）の工程にて、加熱加圧の際に第１樹脂層１０ａの一部を空隙Ｖに充填する。また同様に、第１実施形態における（１０）の工程にて、加熱加圧の際に第２樹脂層１０ｂの一部を空隙Ｖに充填する。
【０１６２】
以上のようにして、本実施形態の第１及び第２無機絶縁層１１ａ、１１ｂを形成することができる。
【０１６３】
本発明は、上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、改良、組合せ等が可能である。
【０１６４】
上述した実施形態においては、本発明を配線基板に適用した例について説明したが、配線基板に限らず、上述した第１無機絶縁粒子と第２無機絶縁粒子を含んだ無機絶縁層を有する全ての構造体に適用可能である。例えば、本発明は、携帯電話等の電子機器の筐体にも適用可能である。この場合、無機絶縁層は筐体を保護する耐摩耗性の保護膜として用いられる。また、本発明は、自動車や家屋に用いられる窓にも使用可能である。この場合、無機絶縁層は窓表面を被覆す透光性の耐摩耗性皮膜として使用することができ、その結果、窓材料表面の傷によって透明性が低減することを抑制できる。また、本発明は、ダイキャストに用いる金型にも適用可能である。この場合、無機絶縁層は、金型表面を被覆する耐摩耗性皮膜もしくは絶縁膜として使用することができる。また、特に第３実施形態における無機絶縁層は、樹脂繊維等で形成したフィルター表面を被覆するフィルター用多孔体として使用できる。この場合、第３実施形態における無機絶縁層は、ガソリンエンジンの触媒担体やディーゼルエンジン用の粉塵除去フィルターに使用することができる。
【０１６５】
また、上述した本発明の実施形態においては、本発明に係る配線基板の例としてコア基板及び配線層からなるビルドアップ多層基板を挙げたが、本発明に係る配線基板の例としては、ビルドアップ多層基板以外にも、例えば、インターポーザー基板、コアレス基板又はコア基板のみからなる単層基板やセラミック基板、金属基板、金属板を含んだコア基板も含まれる。
【０１６６】
また、上述した本発明の実施形態においては、無機絶縁層に第１無機絶縁粒子及び第２無機絶縁粒子を含んでいたが、無機絶縁層には第１無機絶縁粒子及び第２無機絶縁粒子が含まれていればよく、第１無機絶縁粒子及び第２無機絶縁粒子とは粒径の異なる無機絶縁粒子が無機絶縁層に含まれていても構わない。
【０１６７】
また、上述した本発明の実施形態においては、第１無機絶縁粒子が第３無機絶縁粒子及び第４無機絶縁粒子を含んでいたが、第１無機絶縁粒子は第３無機絶縁粒子又は第４無機絶縁粒子のいずれか一方のみを含んでいても構わない。この場合、結合強度の観点から、第３無機絶縁粒子のみを含むことが望ましい。
【０１６８】
また、上述した本発明の実施形態においては、第１樹脂層及び第２樹脂層が熱硬化性樹脂により形成されていたが、第１樹脂層及び第２樹脂層の少なくとも一方、もしくは双方が熱可塑性樹脂により形成されていても構わない。この熱可塑性樹脂としては、例えばフッ素樹脂、芳香族液晶ポリエステル樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂又はポリイミド樹脂等を用いることができる。
【０１６９】
また、上述した本発明の実施形態においては、コア基板及び配線層の双方が無機絶縁層を備えていたが、配線基板はコア基板又は配線層の少なくともいずれか一方が無機絶縁層を備えていれば良い。
【０１７０】
また、上述した本発明の実施形態においては、工程（３）における溶剤の蒸発と工程（４）における溶剤の加熱を別々に行っていたが、工程（３）と工程（４）を同時に行っても構わない。
【０１７１】
また、上述した本発明の実施形態においては、（６）の工程にて未硬化の第２樹脂前駆体シートを第２無機絶縁層上に載置したが、未硬化で液状の第２樹脂層前駆体を第２無機絶縁層に塗布しても構わない。
【０１７２】
また、上述した第１乃至第３の実施形態のコア基板および配線層を如何に組み合わせても構わない。
【０１７３】
さらに、上述した第３の実施形態における第３樹脂層を、第１及び第２実施形態に係る配線基板に追加しても構わない。
【実施例】
【０１７４】
以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の変更、実施の態様は、いずれも本発明の範囲内に含まれる。【０１７５】
（評価方法）
金属箔と、無機絶縁粒子からなる第１無機絶縁層と、第１樹脂層と、を備えた積層板を作製し、該積層板を厚み方向に切断して研磨した断面を、電界放出型電子顕微鏡(日本電子製ＪＳＭ‐７０００Ｆ)を用いて撮影し、無機絶縁層内部におけるクラックの有無を観察した。【０１７６】
（積層板の作製条件）
まず、第１無機絶縁粒子を含む第１無機絶縁ゾル及び第２無機絶縁粒子を含む第２無機絶縁ゾルを準備した。【０１７７】
第１無機絶縁ゾルとしては、日産化学工業株式会社製「ＰＧＭ‐ＳＴ」、「ＩＰＡ‐ＳＴ‐ＺＬ」、及び「ＩＰＡ‐ＳＴ‐Ｌ」のいずれかを用いた。【０１７８】
また、第２無機絶縁ゾルとしては、扶桑化学工業株式会社製「クォートロンＳＰ‐１Ｂ」と、宇部日東化成株式会社製「ハイプレシカＦＱ  Ｎ２Ｎ」と、のいずれかを用いた。【０１７９】
次に、第１無機絶縁ゾル及び第２無機絶縁ゾルを所定量に調合し、プラスチック容器に入れ、プラスチックボールを用いて攪拌し、均一に混合した。【０１８０】
この方法で、試料１〜２２の無機絶縁ゾルを準備した。試料１〜２２の無機絶縁ゾルは、固形分として表１に示す粒径及び固形分比（固形分における体積％）の第１無機絶縁粒子及び第２無機絶縁粒子を含み、溶剤を４５〜７１重量％含む。【０１８１】
次に、試料１〜２２の無機絶縁ゾルを金属箔上又は樹脂付き金属箔の第３樹脂層上に塗布した。第３樹脂層は、エポキシ樹脂により形成した。【０１８２】
次に、試料１６の無機絶縁ゾルの表面を蓋で覆って２０分間放置して、第２無機絶縁粒子を沈降させた。【０１８３】
次に、温度：１５０℃、時間：２時間、雰囲気：大気の条件下で、無機絶縁ゾルを加熱するとともに溶剤を蒸発させて、積層シートを作製した。【０１８４】
次に、未硬化の熱硬化性樹脂を含む第１樹脂前駆体シートの上下面それぞれに積層シートを積層し、時間：１時間、圧力：３ＭＰａ、温度：１８０℃の条件下で、該積層体を加熱加圧することにより、第１樹脂前駆体シートを第１樹脂層にして、積層板を作製した。【０１８５】
【表１】
2011037260.tif 000003
【０１８６】
（実施例）
試料１は、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、第１無機絶縁層１１ａ′が形成されており、図１６Ｂ及び図１７Ａに示すように、第１無機絶縁粒子１３ａ′が互いに結合している様子が観察された。【０１８７】
試料５、６は、図１７Ｂ乃至図１８Ｂに示すように、試料１と比較して、第１無機絶縁層１１ａ′内部における厚み方向に沿ったクラックの伸長が低減していた。また、試料２〜４、７〜１０は、試料５及び６と同様に、試料１と比較して、第１無機絶縁層１１ａ′内部における厚み方向に沿ったクラックの伸長が低減していた。【０１８８】
また、試料５は、図１７Ｂ乃至図１８Ｂに示すように、試料６と比較して、第２無機絶縁粒子１３ｂ′間におけるクラックの伸長が低減していた。【０１８９】
試料１２は、図１９Ａ及び図１９Ｂに示すように、試料５、６と比較して、第２無機絶縁粒子１３ｂ′間におけるクラックの伸長が低減していた。また、試料１１、１３〜１５は、試料１２と同様に、試料５、６と比較して、第２無機絶縁粒子１３ｂ′間におけるクラックの伸長が低減していた。【０１９０】
一方、試料１６は、図２０Ａ乃至図２１Ｂに示すように、下面側（第１樹脂層１０ａ′側）よりも上面側（金属箔１４ｘ′側）に第２無機絶縁粒子１３ｂ′を多く含んでいた。また、試料１７は、下面側（第１樹脂層１０ａ′側）のみに開口を有し、第１樹脂層１０ａ′の一部が充填された溝部Ｇ′が形成されていた。【０１９１】
試料１７は、図２２Ａに示すように、第１樹脂層１０ａ′の一部が配されていない気泡Ｖ′′が形成されていたが、第１樹脂層１０ａ′の一部が配された空隙Ｖ′は形成されていなかった。【０１９２】
試料１８〜２２は、図２２Ｂ乃至図２５Ｂに示すように、第２無機絶縁粒子１３ｂ′同士が第１無機絶縁粒子１３ａ′を介して接着するとともに、厚み方向に沿った断面にて第１無機絶縁粒子１３ａ′及び第２無機絶縁粒子１３ｂ′に取り囲まれ、第１樹脂層１０ａ′の一部が配された空隙Ｖ′が形成されていた。また、第２無機絶縁粒子１３ｂ′の固形分比が増加するにつれて、第１樹脂層１０ａ′の一部が配された空隙Ｖ′が増加するとともに大きくなり、形状が複雑なものとなっている。
【符号の説明】
【０１９３】
１        実装構造体
２        電子部品
３        配線基板
４        バンプ
５        コア基板
６        配線層
７        基体
８        スルーホール導体       
９        絶縁体
１０ａ    第１樹脂層
１０ａｘ  第１樹脂前駆体シート
１０ｂ    第２樹脂層
１０ｂｘ  第２樹脂前駆体シート
１１ａ    第１無機絶縁層
１１ｂ    第２無機絶縁層
１１ｘ    無機絶縁ゾル
１２      フィラー
１３ａ    第１無機絶縁粒子
１３ｂ    第２無機絶縁粒子
１３ｃ    第３無機絶縁粒子
１３ｄ    第４無機絶縁粒子
１４      導電層
１４ｘ    金属箔
１５      ビア導体
１６      積層シート
１７ａ    第１無機絶縁部
１７ｂ    第２無機絶縁部
１８ａ    第１突出部
１８ｂ    第２突出部
１８ｃ    第３突出部
１９ａ    第１充填部
１９ｂ    第２充填部
１９ｃ    第３充填部
１９ｄ    第４充填部
２０ａ    幅広部
２０ｂ    幅狭部
Ｇ        溝部
Ｏ        開口
Ｖ        空隙
Ｄ        凹部
【図１】
2011037260.tif 000004
【図２】
2011037260.tif 000005
【図３】
2011037260.tif 000006
【図４】
2011037260.tif 000007
【図５】
2011037260.tif 000008
【図６】
2011037260.tif 000009
【図７】
2011037260.tif 000010
【図８】
2011037260.tif 000011
【図９】
2011037260.tif 000012
【図１０】
2011037260.tif 000013
【図１１】
2011037260.tif 000014
【図１２】
2011037260.tif 000015
【図１３】
2011037260.tif 000016
【図１４】
2011037260.tif 000017
【図１５】
2011037260.tif 000018
【図１６】
2011037260.tif 000019
【図１７】
2011037260.tif 000020
【図１８】
2011037260.tif 000021
【図１９】
2011037260.tif 000022
【図２０】
2011037260.tif 000023
【図２１】
2011037260.tif 000024
【図２２】
2011037260.tif 000025
【図２３】
2011037260.tif 000026
【図２４】
2011037260.tif 000027
【図２５】
2011037260.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成24年3月28日(2012.3.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
また、隣接する第２無機絶縁粒子１３ｂ及び第４無機絶縁粒子１３ｄは、第３無機絶縁粒子１３ｃを介して互いに接着していることが望ましい。その結果、接着強度が低く且つ剥離しやすい第２無機絶縁粒子１３ｂ及び第４無機絶縁粒子１３ｄを、第３無機絶縁粒子１３ｃによって強固に接着することができる。さらに、個々の第４無機絶縁粒子１３ｄは、第２及び第４無機絶縁粒子１３ｂ、１３ｄが互いに離間するように、複数の第３無機絶縁粒子１３ｃによって被覆されていれば、第４無機絶縁粒子１３ｄ同士の接触することが防止され、より一層第２無機絶縁粒子１３ｂと第４無機絶縁粒子１３ｄとの接着強度を向上させることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
また、本実施形態においては、第２無機絶縁部１７ｂは、第１無機絶縁部１７ａに向って突出した、複数の第２無機絶縁粒子１３ｂを含む第１突出部１８ａを有する。なお、第１突出部１８ａは、突出方向への長さが例えば２．５μｍ以上１０μｍ以下に設定されており、幅方向への長さが例えば５μｍ以上３０μｍ以下に設定されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１６】
一方、第２無機絶縁層１１ｂは、図９Ｂに示すように、上述した第１樹脂層１０ａ上に配された第１無機絶縁層１１ａと同様に、第２無機絶縁層１１ｂの一主面側のみに開口を有する厚み方向に沿った溝部Ｇを有し、該溝部Ｇには、第２樹脂層１０ｂの一部である第２充填部１９ｂが配されている。この第２充填部１９ｂは、上述した第１充填部１９ａと同様の構成を有することが望ましい。
【国際調査報告】
2011037260.tif 000029
2011037260.tif 000030
2011037260.tif 000031
2011037260.tif 000032
2011037260.tif 000033
2011037260.tif 000034
2011037260.tif 000035
2011037260.tif 000036